Основные типы потребительских трансформаторных подстанций представлены в [6, раздел 12.4] и в каталогах заводов изготовителей. При проектировании ТП следует учитывать, что в сельской местности преимущественно используются комплектные (КТП), мачтовые (МТП), столбовые (КТПС) и блочные трансформаторные подстанции с воздушными вводами и выводами [3].

Места установки ТП наносят на схему электроснабжении населенного пункта. Указывают их мощность, номера линий и расчетных участков, а также длины участков. Пример спроектированных трасс ВЛИ 0,38 кВ представлен в приложении 9.

Намечают на плане проектируемого объекта трассы будущих линий напряжением 0,38 кВ.

Все однородные потребители, присоединенные к каждому участку и соизмеримые по мощности, следует объединить в группы. Каждой группе потребителей и отдельным потребителям, не входящим в группы, необходимо присвоить номера.

5.3. Электрический расчет ВЛ 10 кв и ВЛИ 0,38 кВ

При проектировании ВЛ 10 кВ трасса прокладывается так, чтобы по наикратчайшему расстоянию обеспечить электроэнергией населенные пункты. Намечают магистраль и отпайки от магистрали. По требованиям обеспечения надежности электроснабжения с.х. потребителей стараются при проектировании выбирать магистрали ВЛ 10 кВ протяженностью, не превышающие 16,7 км.

Общий порядок нумерации расчетных участков линий 10 и 0,38 кВ такой.

В сельской местности для обеспечения требований надежности электроснабжения потребителей в основном проектируют воздушные линии с изолированными проводами [2] (ПУЭ 7. глава 2) для ВЛИ 0,38 кВ и неизолированными проводами марки АС — для линий 10 кВ.

Каждой ВЛ присваивается свой номер. На каждой линии нумеруются участки ВЛ, начиная с шин ТП (расчетная точка — «0»). Затем нумеруется магистраль и затем отпайки.

Для ВЛ 0,38 кВ длины участков указывают в метрах, а на ВЛ 10 кВ и выше — в км.

Пример проектирования трасс ВЛИ 0,38 кВ представлен в приложении 9.

Количество линий, которые можно присоединить к ТП, зависит от мощности запроектированного трансформатора. При мощности 25–160 кВА количество равно трем, при мощности 250–630 кВА — четырем отходящим линиям.

Трассы прокладываются вдоль улиц.

5.4. Определение допустимых потерь напряжения в проектируемых сетях 10 и 0,38 кВ

Рис. 5.3. Расчетная схема для определения допустимых потерь напряжения

На рис. 5.3 представлена расчетная схема для определения допустимых потерь напряжения в проектируемых сетях 10 и 0,38 кВ.

Таблица отклонений и потерь напряжения в КП необходима для определения допустимой потери напряжения в линиях 0,38 кВ и выбора оптимальной надбавки напряжения на трансформаторе подстанции.

Рассмотрим порядок составления таблицы отклонений напряжения для подстанции расчетного населенного пункта при исходных данных отклонения напряжения на шинах 10 кВ РТП.

Рассмотрим это на примере. Рассмотрим ВЛ 10 кВ, к которой присоединены ТП 10/0,4 кВ.

На стадии проектирования рассматриваются две ТП 10/0,4 кВ — ближайшая и удаленная, которые могут оказаться в тяжелых условиях.

Вначале определим потери напряжения для удаленной ТП при условии её максимальной загрузки.

Порядок расчета таблицы для удаленной ТП при максимальной нагрузке следующий:

1.1. Жирным шрифтом в таблице отклонений и потерь напряжения выделены элементы отклонения напряжения и потери напряжения, которые известны.

1.2. Отклонение напряжения на шинах 10 кВ РТП (110/10 или 35/10 кВ) заданы в задании на КП. В нашем случае:

Vшины10кВ = + 5 % при мах режиме нагрузки и

Vшины10кВ = 0 % при минимальной нагрузке.

1.3. Проектируемый трансформатор 10/0,4 кВ. На момент проектирования принимают, что трансформатор нагружен на свою номинальную мощность. Это позволяет определить максимальную потерю напряжения в активном и индуктивном сопротивлении трансформатора (стр. 138, 139 [6]). Потеря напряжения в % к номинальному напряжению сети, в данном случае 0,38 кВ примерно для всех трансформаторов мощностью 25–630 кВА составляет 4 %. Поэтому при составлении таблицы отклонений и потерь напряжения при максимальной нагрузке трансформатора (100 %) принимаем потери ∑∆Uтр. макс = — 4 %. При минимальной нагрузке трансформатора принимаем потери напряжения в трансформаторе 25 % от потерь напряжения в трансформаторе при максимальной нагрузке. ∑∆Uтр. мин = –1 %.

1.4. Надбавку напряжения на удалённом трансформаторе принимаем +5 %. Эта надбавка принимается постоянной для максимального и минимального режимов.

1.5. Заносим выше перечисленные величины в таблицу 5.6.

Таблица 5.6

Таблица отклонений напряжений

1.6. Во внутренней проводке жилых помещений допустимая потеря напряжения при максимальной нагрузке потребителей принимает ∆Uвн. пров = — 2,5 %.

При минимальном режиме нагрузки в сети рассматриваем самый ближайший потребитель электрической нагрузки. Поэтому потерями напряжения в ВЛ 0,38 кВ и потерями во внутренней проводке пренебрегаем. В расчетной таблице для удаленной сети потери в ВЛ 0,38 квВ и потери напряжения во внутренней проводке принимаем равными нулю.

Потери напряжения в трансформаторе и во внутренней проводке в таблицу заносим со знаком минус.

1.7. У удаленного потребителя э.э. («б») при максимальной нагрузке отклонение напряжения допускается Vпотр = — 5 %.

1.8. Задаемся надбавкой напряжения на трансформаторе. В нашем примере набавка напряжения на обмотке трансформатора принята Vтрансф. = +5 %.

1.9. Разность отклонения напряжения в двух точках сети можно приравнять к потере напряжения между этими точками. Определим потери напряжения в ВЛ 10 и 0,38 кВ при максимальной нагрузке у потребителей э.э.

Vшины10кВ—Vпотр = Vтр-ра—∆UВЛ10.-∆Uтр.—∆UВЛ0,4кВ—∆Uвн. пров.

+5- (-5)= =+5 —∆UВЛ10–4 — ∆UВЛ0,4кВ–2,5

Суммарные потери напряжения в ВЛ10 кВ и ВЛИ 0,38 кВ равны:

10 = — ∆UВЛ10 +5–4 — ∆UВЛ10 -2,5; 10= — ∆UВЛ10 — ∆UВЛ0,4кВ-1,5

Окончательно ∆UВЛ10 +∆UВЛ0,4кВ = — 8,5.

Так как это потери напряжения, то они получились со знакам минус, и в таблицу заносим значения со знаком минус. Суммарные потери напряжения в линиях 10 и 0,38 кВ делим на ∑∆Uл10кв =-4%, а ∑∆Uл0,38кв = — 4,5 %.

1.10. Вывод. Для удаленной ТП допустимые потери напряжения в ВЛ 10 кВ равны 4 %, а в проектируемой ВЛИ 0,38 кВ равны 4,5 %. Если допустимые потери напряжения в проектируемых ВЛ и ВЛИ окажутся больше допустимых, то на удаленной ТП следует увеличить надбавку напряжения на трансформаторе и повторить расчет в таблице.

5.4.1 Расчет допустимых потерь напряжения в ВЛ 10 кВ и в ВЛИ 0,38 кВ для ближайшей к РТП.

Пункты «2.1, 2.2, 2.3, 2.5, 2.6» аналогичен пункту «1.1, 1.2, 1.3, 1.5, 1.6».

На ближайшей к РТП подстанции 10/0,4 кВ можно принять меньшую надбавку напряжения на шинах трансформатора. Принимаем Vтр-ра =+2,5 %. Заносим это значение в таблицу.

Рассматриваем максимальный режим нагрузки. Определим допустимые потери